Question

【題目】小華家使用的是天然氣熱水器，該熱水器的銘牌標明了它的熱效率，表示該熱水器工作時，天然氣完全燃燒所消耗的化學能，有多大比例轉化為水的內能．小華嘗試估測該熱水器的熱效率，以核對銘牌上的數值是否準確．他把家里自動洗衣機的“水量”設置為40L，用熱水器輸出的熱水注入洗衣機，當注入水的體積達到40L時洗衣機便會自動停止注水．已知當時自來水的溫度為15℃，熱水器輸出熱水為40℃注水前天然氣表的示數是2365.89m3 ， 天然氣的熱值為3.5×107J/m3 ， 請回答：
（1）洗衣機注入水的質量是多少？
（2）注入的水升溫到40℃時吸收的熱量是多少？
（3）若銘牌標注熱水器的效率為80%，則注入水結束后，天然氣表的示數是多少？（標注的銘牌是準確的）

Answer 1

【答案】
（1）解：注入水的體積：V=40L=40×10﹣3m3，

由ρ= 得水的質量：

m=ρV=1×103kg/m3×40×10﹣3m3=40kg；

（2）解：水吸收的熱量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×40kg×（40℃﹣15℃）=4.2×106J；

（3）解：由熱水器的效率η= 得天然氣釋放的熱量：

Q放= = =5.25×106J；

由Q放=qV可得消耗天然氣的體積：

V氣= = =0.15m3；

天然氣表的示數為2365.89m3+0.15m3=2366.04m3．

【解析】（1）已知水的體積和密度，利用m=ρV計算水的質量；（2）熱量公式可以求出水吸收的熱量；（3）由效率公式可以求出天然氣釋放的熱量，由Q=Vq可求得需消耗天然氣．
【考點精析】本題主要考查了熱量的計算和燃料的熱值的相關知識點，需要掌握熱量的計算： ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) （Q吸是吸收熱量，單位是焦耳；c 是物體比熱，單位是：焦/(千克?℃)；m是質量；t0 是初始溫度；t 是后來的溫度． ）② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放；熱值（q ）：1千克某種燃料完全燃燒放出的熱量，單位是：焦耳/千克．燃料燃燒放出熱量計算：Q放 =qm；（Q放 是熱量，單位是：焦耳；q是燃燒值，單位是：焦/千克；m 是質量，單位是：千克才能正確解答此題．